Газовый котёл отопления для частного дома: схема отопления и как выбрать

Газовый котёл отопления для частного дома: схема отопления и как выбрать Анемометр

Автономность

В идеале водоснабжение и отопление частного дома должны быть не только экономичными. Они еще и должны требовать как можно меньше внимания со стороны владельца, по возможности поддерживая оптимальную  температуру воздуха и водопроводной воды в полностью автоматическом режиме.

По этому параметру источники тепла распределяются в другом порядке:

  • Электрокотлы работают автономно неограниченно долго, не требуют монтажа дымоходов и могут подключаться к выносным термодатчикам. Кроме того, они могут гибко менять мощность без потери КПД: коэффициент полезного действия любого электроприбора прямого нагрева всегда стремится к 100%. Потери энергии сводятся лишь к ее рассеиванию корпусом прибора. При установке котла в отапливаемом помещении рассеянное тепло используется для его обогрева;

Электрокотел: включил и забыл

Практический вывод: все так называемые экономичные электрокотлы и электрорадиаторы — фикция. Чтобы получить киловатт тепла, нужно израсходовать киловатт электроэнергии вне зависимости от принципа нагрева теплоносителя. Этот тезис прямо вытекает из закона сохранения энергии.

Электродные и индукционные котлы имеют ряд преимуществ перед ТЭНовыми, но экономичность в их число не входит

  • Газовое, отопительное и водогрейное оборудование требует отвода продуктов сгорания. В остальном, автономностью и удобством пользования оно не уступает электрокотлам;
  • Дизельный котел работает до тех пор, пока в его баке есть топливо. К минусам стоит отнести сильный шум горелки и запах соляры;

Дизельная котельная: существенная часть объема помещения занята топливными баками

  • Автоматические угольные и пеллетные котлы работают автономно 7-10 дней в зависимости от объема топливного бункера;
  • Дровяные и классические угольные котлы нуждаются в растопке каждые 6-8 часов.
Про анемометры:  Замена датчика коленвала газ 31105 406 двигатель

Впрочем:  пиролизные котлы верхнего горения работают на одной закладке до полутора суток благодаря особой схеме сжигания топлива. Оно тлеет при ограниченном доступе воздуха с дожиганием продуктов неполного сгорания в отдельной камере. Процесс тления, направленный сверху вниз, исключает воспламенение дров или угля по всему объему топки.

Твердотопливный пиролизный котел верхнего горения

Конструкция

В газовых котлах в качестве источника энергии используется процесс активного сжигания природного газа, после чего  тепло передается теплоносителю. Для этого используется газовая горелка и теплообменник. Кроме этого ключевым элементом является способ отвода продуктов горения, которые необходимо безопасно вывести за пределы жилого помещения.

Природный газ, поступающий по трубам в котел, предварительно смешивается с воздухом для получения оптимального соотношения метана и кислорода. Далее топливная смесь подается к форсункам в камере сгорания и с помощью пьезоэлемента, запальника или искрового разрядника воспламеняется.

Продукты горения и основная часть теплоты вместе с ними поднимается вверх к теплообменнику, в котором циркулирует теплоноситель, чаще всего вода. В результате ряда теплообменных процессов основная часть тепловой энергии переходит к воде, нагревая ее.

Автоматика обеспечивает беспрерывную работу газового котла и безопасность. Требуется поддерживать заданную температуру теплоносителя, для чего используются термодатчики. В зависимости от их показаний регулируется подача газа и выделяемая тепловая мощность котла. Горение либо периодически включается/выключается, либо регулируется по объему подачи.

автоматика для газового котла
Автоматика для котла

Основное деление котлов по конструкции зависит от вариантов исполнения основных элементов: газовой горелки (варианта камеры сгорания), теплообменника и способа отвода продуктов горения.

По типу камеры сгорания и отводу продуктов горения:

  • С открытой камерой сгорания, атмосферной горелкой и отводом продуктов горения через классический дымоход. Используется воздух непосредственно из помещения, а выхлоп под воздействием естественной тяги поднимается по дымоходу за пределы здания.
  • С закрытой камерой сгорания, принудительной подачей воздуха и отводом продуктов горения. Используется коаксиальный дымоход с двумя каналами, по одному подается свежий воздух с улицы для подготовки газо-воздушной смеси, а по второму сбрасываются наружу продукты горения. Для циркуляции воздуха применяется регулируемый вентилятор.

Теплообменник представляет собой емкость сложной формы, внутри которой располагается камера сгорания и теплообмен происходит по всей ее площади, или это пластинчатый радиатор со змеевиком внутри, через который проходит раскаленный воздух и продукты горения из камеры сгорания.

По типу теплообменника разделяют:

  • Одноконтурные котлы. Нагревается вода в одном контуре для подачи в систему отопления и только.
  • Двухконтурные. Вместе с теплоносителем нагревается вода в изолированном контуре для подготовки горячей воды, которую используют для бытовых нужд.
  • Конденсационный. С одним или двумя контурами дополнительно оборудуется теплообменником для конденсации продуктов горения и выделения дополнительной теплоты. Рассчитан для низкотемпературных систем отопления (до 60оС). Обладает на 15% большим КПД.

Двухконтурный котел при этом может иметь два варианта исполнения:

  • С битермическим радиатором. Контуры ГВС и отопления представлены в виде совмещенного змеевика внутри пластинчатого теплообменника. Используется коаксиальная медная или стальная трубка, у которой по внутреннему каналу циркулирует вода для ГВС, а по внешнему для контура отопления.
  • С раздельными теплообменниками. Используется два раздельных радиатора для ГВС и отопления. При этом теплообменник для ГВС может быть прямого нагрева, когда к нему непосредственно подводится тепло от камеры сгорания, или косвенного, когда в нем вода для горячего водоснабжения нагревается за счет забора тепла у теплоносителя из контура отопления.

Характеристики, которые определяют выбор конкретной модели газового котла для отопления частного дома:

  • тепловая мощность;
  • наличие контура ГВС;
  • способ циркуляции теплоносителя (принудительная или естественная);
  • тип управления (механическое, электронное);
  • способ установки (настенный, напольный).

Мощность подбирается на 20% больше, чем суммарный размер теплопотерь по всему зданию, учитывая подвал и верхнее перекрытие с крышей. К этому прибавляются затраты на подготовку горячей воды, если приобретается двухконтурный котел или будет установлен внешний бойлер косвенного нагрева к одноконтурному котлу.

Способ циркуляции теплоносителя зависит от выбранной конфигурации системы отопления в целом. Если будет использоваться насос, способный быстро прокачивать теплоноситель через радиаторы, то соответственно подбирается модель со встроенным насосом или же подразумевающий его использование.

Принудительная циркуляция позволяет снизить общий объем теплоносителя в системе, ускорить первоначальный прогрев дома, а также обеспечить равномерное распределение тепла. Для естественной циркуляции подбирается котел с большим внутренним объемом и теплообменником, который обеспечит существенный перепад температуры между входом и выходом котла.

Применение проточного водонагревателя

В этом случае устанавливается проточный водонагреватель, который обеспечивает горячее водоснабжение дома. Такие водонагреватели могут быть нескольких типов:

Схема их работы заключается в том, что сразу после подачи воды начинается ее нагрев, это происходит очень быстро. Чтобы за небольшое время получить воду высокой температуры, необходимо ограничивать поток воды. Температура воды на выходе будет напрямую зависеть от напора водопровода.

Устройство проточного водонагревателя.

Чтобы можно было качественно обеспечивать одну точку забора горячей водой, мощность такого оборудования должна быть достаточно высокой. Например, для принятия душа хватит 10 кВт, а чтобы наполнить ванну, необходимо не меньше 18 кВт. Если же вы планируете, что система горячего водоснабжения одновременно будет обеспечивать несколько точек, то следует брать прибор, мощность которого от 28 кВт.

Для обеспечения небольшого дома, когда горячую воду берут из двухконтурного котла, его мощность можно брать и меньше. Здесь все зависит от того, какое количество воды вам требуется, и, зная эту величину, вы сможете правильно рассчитать мощность оборудования.

Недостатки системы с поточным водонагревателем:

  1. Температура зависит от количества расходуемой воды, чем ее больше, тем меньше температура. Пользоваться сразу в двух точках горячей водой будет неудобно, так как происходит скачок температуры.
  2. Если напор воды слабый, то такой тип водонагревателя вообще не будет работать.
  3. После включения крана, горячая вода будет поступать не сразу, а с небольшой задержкой. Чем дальше точка забора от нагревателя, тем дольше придется ждать.
  4. В камере нагрева откладывается накипь, что ухудшает качество работы нагревателя, поэтому его необходимо часто чистить.

Все это увеличивает расход потребления воды, электроэнергии и нагрузку на канализацию.

Несмотря на наличие недостатков, такая схема является достаточно популярной в связи с небольшой стоимостью оборудования. К тому же, оно имеет небольшие размеры, что упрощает его монтаж. Чтобы было комфортно использовать данную схему нагрева воды, можно сделать следующее: поставить нагреватели возле каждой точки забора.

Рекомендации

В схеме с таким баком вода от котла поступает в бак нагревателя. Поэтому всегда имеется резерв горячей воды. Нагреватель только компенсирует потери тепла и поддерживает температуру воды, когда нет ее разбора.

Система горячего водоснабжения с проточным нагревателем и бойлером послойного нагревания будет стоить дороже. Но при этом не потребуется потреблять электрическую энергию для нагревания воды, а комфорт будет как с котлом косвенного нагревания.

При разветвленной сети целесообразно организовать расчет горячего водоснабжения с накопительным бойлером, а также циркуляцией воды. Такая схема гарантирует нужный комфорт и экономичную работу системы. Однако начальные расходы на установку такой системы значительные.

Целесообразно приобретать котлы в комплекте с бойлером. При этом характеристики оборудования подбираются заранее изготовителем, а основная часть оборудования встроена в сам котел. Если отопление выполняется твердым топливом, то лучше смонтировать резервный бак, который будет сохранять тепло.

Часто для нагревания воды применяется только электричество. Поэтому возле мест разбора ставят накопительный нагреватель. Циркуляция горячего водоснабжения в этом случае не производится. Выгоднее возле точек, удаленных на большое расстояние, установить индивидуальный нагреватель. При этом электрическая энергия будет тратиться экономнее.

При нагревании воды более 54 градусов из воды выделяются жесткие соли. Для снижения образования накипи лучше не нагревать воду больше указанной температуры. Чувствительными к накипи являются проточные нагреватели. При слишком жесткой воде использование проточных нагревателей нецелесообразно. Даже небольшое количество накипи забьет каналы в нагревателе, и остановят поток воды.

Подачу воды в нагреватель проточного типа целесообразно выполнять через специальный фильтр, уменьшающий жесткость воды. Он снабжен сменным картриджем. Для нагревания жесткой воды лучше использовать накопительную систему с косвенным нагревом. При этом отложения солей не будут препятствовать напору воды, а только уменьшат его эффективность. Бойлер будет проще очищать от солей.

Следует знать, что длительное нагревание воды приводит к возникновения в баке вредных бактерий. Поэтому рекомендуется своевременно производить дезинфекцию системы термическим нагреванием, увеличивая температуру до 70 градусов.

Сколько стоит

Первый принцип деления газовых котлов в плане стоимости – это отличие системы управления. Механическое энергонезависимое управление обойдется дешевле и даже прослужит дольше. Однако с электронным управлением расчет идет на максимальный комфорт, а долговечность у качественного котла все равно исчисляется десятилетиями.

Второй принцип – это локализация производства котлов. Зарубежные котлы иногда на порядок дороже отечественных аналогов, кроме того среди импортных моделей редко найдется самый простой вариант газового котла, практически все предложения обладают широким функционалом с соответственно высокой стоимостью.

ПроизводительМодельМощность, кВтУстановкаГВСКамера сгоранияЦена, руб
AristonEgis Plus 24 CF25,8Настенныйдаоткрытая38 500
Unobloc GPV 24 RI MET24,0Напольныйнетоткрытая85 000
Clas EVO 24 FF24,0Настенныйдазакрытая48 600
BuderusLogamax U072 — 2424,0Настенныйнетзакрытая44 500
Logamax U052-24 K24,0Настенныйдазакрытая51 000
Logamax plus GB072 24 K24,0Настенныйдазакрытая88 500
ViessmannVitopend 100-W WH1D26824,0Настенныйдаоткрытая47 600
Vitopend 100-W WH1D27424,8Настенныйнетзакрытая47 900
Vitogas 100-F GS1D87029,0Напольныйнетоткрытая140 000
БоринскоеАОГВ-23,2-1 Eurosit23,2Напольныйнетоткрытая15 700
АКГВ-23,2-1 Eurosit23,2Напольныйдаоткрытая17 800
ЖуковскийАОГВ-23,2-3 ЖУК (01), квадратный23,2Напольныйнетоткрытая21 600
АКГВ-23,2-3 Комфорт23,2Напольныйдаоткрытая22 200
АКГВ-23,2-3 ЖУК (01), квадратный23,2Напольныйдаоткрытая25 600

Способы управления оборудованием

Поскольку расход горячей воды жильцами дома осуществляется периодически, по мере надобности, то нет никакого смысла в том, чтобы насос рециркуляции ГВС функционировал в постоянном режиме. Работа рециркуляционного насоса для воды в режиме периодического включения и отключения снижает нагрузку как на само оборудования, так и на трубопровод в целом. Обеспечить функционирование рециркуляционных насосов в периодическом режиме можно двумя способами:

  • с использованием датчиков температуры;
  • с применением таймера (включение и отключение электронасоса по расписанию).

Разница между такими элементами управления рециркуляционными помпами заключается как в их конструктивном исполнении, так и в принципе действия.

Управление при помощи датчика температуры

Данный способ управления работой рециркуляционного насоса предполагает использование температурного датчика, рабочая часть которого находится в постоянном контакте с транспортируемой по трубопроводу жидкостью. Когда температура воды в системе ГВС или в отопительной системе снижается до критического значения, датчик автоматически включает рециркуляционный электронасос, а когда температура жидкости поднимается до требуемого уровня, отключает его.

Применение температурного датчика для управления работой рециркуляционного насоса позволяет поддерживать стабильную температуру жидкости в обслуживаемом трубопроводе. Удобным при использовании температурного датчика является и то, что его можно отрегулировать на любые значения температуры, при которых он будет срабатывать.

Рециркуляционный насос Grundfos с термостатом (датчиком температуры)

Управление посредством таймера

Бытовые рециркуляционные насосы могут оснащаться таймерами, которые будут включать и отключать оборудование по определенному расписанию. Время срабатывания таймера и продолжительность работы оборудования рассчитываются в зависимости от протяженности трубопровода и объема жидкости в нем, при расчете также учитываются тепловые потери в трубах и производительность помпы.

Используя таймер, можно увеличить период между отключением рециркуляционного насоса и его последующим включением вплоть до недели. Данная опция особенно актуальна в тех случаях, когда в горячей воде в определенный период нет необходимости, соответственно, включать насос и нагружать его вхолостую также нет смысла.

Рециркуляционный насос с встроенным таймером

При использовании насоса для рециркуляции воды важно также знать, как подключаются такие устройства к системам отопления и ГВС. Существуют две основные схемы подключения рециркуляционного насоса: . последовательная (электронасос подключается к одному контуру трубопровода, который обслуживает все водозаборные точки);параллельная (рециркуляционное оборудование подключается к нескольким контурам трубопровода вместе с коллектором).

  • последовательная (электронасос подключается к одному контуру трубопровода, который обслуживает все водозаборные точки);
  • параллельная (рециркуляционное оборудование подключается к нескольким контурам трубопровода вместе с коллектором).

Схема горячего водоснабжения с проточным водонагревателем

В качестве проточного водонагревателя можно использовать:

  • газовую колонку ГВС;
  • греющий контур ГВС двухконтурного отопительного котла;
  • электрический проточный подогреватель воды.
  • пластинчатый теплообменник, подключенный к контуру отопления.

Проточный подогреватель воды начинает греть воду в момент начала разбора воды, когда открывают кран горячей воды.

Вся энергия, расходуемая на нагрев, переходит от нагревателя к воде практически мгновенно, за очень короткое время движения воды через нагреватель. Чтобы получить воду необходимой температуры за малый промежуток времени конструкция проточного водонагревателя предусматривает ограничение скорости потока воды.

Для нормального снабжения горячей водой только одного рожка в душе мощность проточного водонагревателя должна быть не менее 10 кВт. Наполнить ванную за разумное время можно от нагревателя мощностью более 18 кВт. А если при наполнении ванны или работе душа открыть еще и кран горячей воды на кухне, то для комфортного пользования горячей водой потребуется мощность проточного нагревателя не менее 28 кВт.

Для отопления дома эконом класса обычно достаточно котла меньшей мощности. Поэтому, мощность двухконтурного котла выбирают исходя из потребности в горячей воде.

Схема ГВС с проточным водонагревателем не может обеспечить комфортное и экономное пользование горячей водой в доме по следующим причинам:

  • Температура и напор воды в трубах очень сильно зависят от величины расхода воды. По этой причине при открывании еще одного крана очень сильно меняется температура воды и напор в системе ГВС. Одновременно пользоваться водой даже в двух местах очень не комфортно.
  • При малом расходе горячей воды проточный водонагреватель вообще не включается и не греет воду. Для получения воды необходимой температуры часто приходится расходовать больше воды, чем это необходимо.
  • Горячая вода из крана появляется с некоторой задержкой. Время ожидания растет по мере увеличения длины труб от водонагревателя до места разбора воды. Часть воды в самом начале приходится бесполезно сливать в канализацию. Причем это вода, которая уже была нагрета, но успела остыть в трубах.

  • Быстро накапливаются отложения накипи на небольшой поверхности внутри камеры нагрева проточного водонагревателя. При жесткой воде потребуется частая чистка от накипи.

В конечном итоге, использование проточного водонагревателя в системе ГВС приводит к не обоснованному росту потребление воды и объема стоков канализации, к увеличению расхода энергии на нагрев, а также к недостаточно комфортному пользованию горячей водой в доме.

Систему ГВС с проточным водонагревателем используют, не смотря на её недостатки, по причине сравнительно низкой стоимости и малых размеров оборудования.

Система работает лучше, если отдельный индивидуальный проточный водонагреватель установить возле каждого места разбора воды.

В этом случае удобно устанавливать электрические проточные нагреватели. Однако, такие нагреватели во время разбора воды одновременно в нескольких местах  могут потреблять из электросети значительную мощность (до 20 – 30 кВт).  Обычно электросеть частного дома на это не рассчитана, да и стоимость электроэнергии высока.

Оцените статью
Анемометры
Добавить комментарий

Adblock
detector